一、YD2000係類變(biàn)頻串(chuàn)並聯諧振耐壓機應用範圍
YD2000係類變頻串並(bìng)聯諧振耐壓機是(shì)運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發(fā)串聯諧振回路(lù),通過調節變頻控製器的(de)輸出(chū)頻率,使得(dé)回路中的電抗器電感L和試品電容C發生串(chuàn)聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置(zhì)廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大(dà)容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚(jù)乙烯電力電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試(shì)驗
適用於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應(yīng)耐(nài)壓試驗
二、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓機主(zhǔ)要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範(fàn)圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及(jí)以下)
50/60Hz
(5)供電電源容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定(dìng)輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求(qiú)放寬頻率範(fàn)圍(wéi))
(9)頻率調節分(fèn)辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測(cè)量精度(dù):1級
(12)輸出波形:正弦波,波形(xíng)畸變率≤1%
(13)電抗器(qì)Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特(tè)點
2.2.1體積小(xiǎo)、重(chóng)量輕,適合於現(xiàn)場(chǎng)使(shǐ)用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去了笨重(chóng)的調壓器(qì),而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值(zhí)較高(30-120),有效地解決了(le)由(yóu)於電源容量的不(bú)足對現場試驗的製約。當電壓等級(jí)較(jiào)高時(shí),電抗器采(cǎi)用多(duō)級或疊積式結構,便(biàn)於(yú)運(yùn)用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性(xìng)高
YD2000係類(lèi)變頻串並聯諧振耐壓機采用先進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形(xíng)失真度小,頻率輸出(chū)穩定性(xìng)好,具有良好的IGBT、過(guò)電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及放電保護功能,可保護(hù)設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於(yú)諧振條件被破壞,短路電流小,隻有試品試驗電流的1/Q,避(bì)免了因擊穿對(duì)試品造成的損壞。
2.2.3試驗的(de)等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗(yàn)電源,無論是在等效性和一致(zhì)性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗結果的(de)可靠性和真實性。
三、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓機工作原理及係統配置(zhì)
3.1工作原理
3.2係統配置(zhì)
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結構上(shàng)分為兩大類:20kW及(jí)以上(shàng)為控製台式,20kW以下(xià)為便攜(xié)箱式;它是由控製器和濾波器組成。在係(xì)統中變頻控製器的主要作用是(shì)把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅(fú)值和(hé)頻率可調(diào)的正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保(bǎo)護、過壓保護、放電保(bǎo)護、進線(xiàn)保護等(děng)可靠的保(bǎo)護功能,保(bǎo)證試驗人員和試品的**。
IGBT保(bǎo)護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停止(zhǐ)工作(zuò),直到係統恢複正常。
過壓保護:是指當試驗電(diàn)壓超(chāo)過人為整定的保護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時,控製器自(zì)動跳閘,CPU停止工作,並(bìng)提示係統(tǒng)發生(shēng)過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母線工(gōng)作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時(shí),CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏(píng)提示係統發(fā)生(shēng)過流(liú)保護。
放電保護:當試(shì)器擊穿、短路或試品放電時,CPU停(tíng)止工作,並切(qiē)斷(duàn)主回路(lù)。
進線保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減小,從而保證設備和(hé)人身的**。
測量部分:試驗人(rén)員可直接從變頻控(kòng)製(zhì)器控製麵板上讀取輸入電壓(yā)、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所(suǒ)加諧(xié)振電壓信(xìn)號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓(yā)升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定(dìng)期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控(kòng)製器相同)。為了滿足不同電壓等(děng)級、不同容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一般(bān)有多個抽頭。
3.2.3高(gāo)壓電抗器(qì)
高壓(yā)分(fèn)壓器是高電(diàn)壓測試器件,它由高(gāo)壓臂C1和低壓(yā)臂C2組(zǔ)成,測(cè)量(liàng)信號(hào)從低壓臂C2上引出,作為(wéi)高壓電測(cè)量和保護信號。
3.3決(jué)定係(xì)統配置參數的因素
係統諧振電壓(yā)等級和容量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試(shì)驗頻率(lǜ)f。
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對於交聯聚乙(yǐ)烯電纜決定(dìng)係統配置的主要是:電(diàn)纜(lǎn)的電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率範圍。
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對(duì)於GIS決定係統配置(zhì)的因素為:GIS的(de)電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量(liàng)C,GIS允許的試驗頻率範圍。
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對於變(biàn)壓器、發電機等設備,係統的配置取決於試品(pǐn)的容量試驗電(diàn)壓、試品的等效電容(róng)量C、要求的諧振頻率(lǜ)和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓機型(xíng)號(hào)說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變(biàn)壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說(shuō)明
4.5分壓(yā)器型號(hào)說明
五、YD2000係類變頻串並聯諧振耐(nài)壓機試驗(yàn)接線及操作(zuò)步驟
YD2000係類變頻串並聯諧(xié)振耐壓機測量(liàng)各種被試品的(de)接線示(shì)意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐(nài)壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體(tǐ)絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學(xué)方法交聯而成(chéng),具有良好的電氣及物理性能(néng),在世界(jiè)範圍內得到了廣泛(fàn)的應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜(lǎn)也得到了迅速的發展,並逐步取代了(le)常規中低壓油紙絕(jué)緣電纜(lǎn),而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點就是容量大,若是采用工頻或接近工頻的(de)交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大(dà)困(kùn)難是長線路需要很大容量的試驗(yàn)設備(bèi):例如630平(píng)方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此(cǐ),采用傳統的試(shì)驗變壓器的試驗方法(fǎ)已經遠遠不(bú)能滿足現場係統試驗容量的要求,變頻諧振試驗裝置(zhì)利用變頻諧振的(de)原理,使電源(yuán)容量減少為(wéi)試品容量的1/Q,設備的重量大大降(jiàng)低,使得高電(diàn)壓、長距離電纜的現場試驗成為(wéi)可能;同時利用試驗頻率允許在一(yī)定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(單一(yī)電抗器電感是不可調的,但通過串並聯,總電感可調)的原理,使得(dé)係統的柔性大大增(zēng)加。
電(diàn)纜試驗的接線圖如下:
橡膠(jiāo)電纜的變(biàn)頻交流耐壓試驗接線示意(yì)圖
5.2 GIS(氣體絕緣金(jīn)屬封閉組(zǔ)合電器)的交流耐壓試驗(yàn)
GIS是一種把斷路(lù)器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測(cè)量儀表組合在(zài)一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的(de)標準,GIS試驗電壓的頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效(xiào)。
我國“城(chéng)網氣體絕緣變電(diàn)站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓(yā)值作了規定(dìng),取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議(yì)的試驗電壓為出廠(chǎng)試驗電壓的80%,並要(yào)求試驗頻率限(xiàn)製在10-300Hz範圍(wéi)之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下(xià):
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓器(qì)的交流耐(nài)壓試(shì)驗(外施工頻交(jiāo)流耐壓及感應耐壓試(shì)驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的(de)*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否(fǒu)合理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝(yì)是否符合要求的重(chóng)要手段之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧(xié)振的方式(shì),通過補(bǔ)償電容器使(shǐ)諧振(zhèn)頻率控製在45-65Hz之(zhī)內,由(yóu)於回路諧振時Q值高,這樣可(kě)大大減小試驗電源的容量,並且頻率可調,也增大了設備的應(yīng)用範(fàn)圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於(yú)電力變壓器一般采用額定電壓的(de)兩倍,為了不使鐵(tiě)心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐壓試(shì)驗的頻率(lǜ)一般為150-200Hz為宜(yí)。
5.4大型發電機組的交流耐(nài)壓試驗
根據國家和地方電力部門(mén)的規(guī)定發電機在製造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中都應進(jìn)行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓(yā)的波形、頻率(lǜ)一致,作用(yòng)於絕緣(yuán)內部的電(diàn)壓分布及擊穿性能(néng)能夠適應發電同的工作狀(zhuàng)態,試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振(zhèn)試驗成套裝置再配上(shàng)合適的補償電容器(qì)在頻率(lǜ)和容量上都可以很地滿足發(fā)電機的交流耐(nài)壓要求。
試(shì)驗接線(xiàn)如下圖:
發電機的交流(liú)耐壓接線示意圖
5.5其它試品(pǐn)的交流耐壓試驗
互感(gǎn)器、套管等設備在作耐(nài)壓試(shì)驗時,都相當於一電容,利用電(diàn)抗器和補償電容器也可以使係統在50Hz附近發生諧振(zhèn),達到(dào)工頻絕(jué)緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相(xiàng)關標準或規(guī)程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝(zhuāng)置資料匯編》。